JP6350805B2 - 液圧ダンパ - Google Patents

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Description

本発明は、液圧ダンパに係り、特に、液圧ポンプの吐出側通路に配設されて液圧ポンプの吐出脈動（高圧側の液圧変動）を吸収する液圧ダンパに関する。
この種の液圧ダンパは、例えば、下記特許文献１に記載されていて、同特許文献１に記載されている液圧ダンパにおいては、液圧ポンプの吐出脈動（高圧側の液圧変動）に応じて弾性変形する弾性壁部材が、ばね鋼からなるプレート状の板（ダイアフラム）とこのダイアフラムを支承するゴム製のボディの二部材で構成されている。
特表２００４−５３２９５７号公報
ところで、上記した特許文献１に記載されている液圧ダンパにおいては、ダイアフラムの外周がボディによって支承されていて、液圧ポンプの吐出脈動（高圧側の液圧変動）に応じてダイアフラムが弾性変形する際には、ダイアフラムの弾性変形に伴ってダイアフラムの外周がボディと擦れる。このため、摩擦によるヒステリシス損失が大きくて、小さい体積にて大きな液圧変動吸収効果（ダンパ効果）を得ることが難しい。
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたもの（小さい体積にて大きな液圧変動吸収効果（ダンパ効果）を得ること）であり、
一端が閉じ他端が開口していて、内壁面が半球状の閉塞端部を除いて円筒状に形成されており、開口端部に環状の外向フランジ部を一体的に有しているゴム等の弾性材料製のブラダと、
前記ブラダ内に挿入される挿入部と、前記ブラダの開口端面に当接する環状の外向フランジ部を有し、前記挿入部が前記ブラダの前記開口端部内に嵌合されて同開口端部を液封する大径部と、前記ブラダ内にて前記大径部から前記ブラダの前記閉塞端部に向けて軸方向に延出して前記ブラダ内に空気室を形成する徐変径部および小径部を備えている硬質材料製のコアと、
前記ブラダの前記外向フランジ部と前記コアの前記外向フランジ部を収容し、前記コアに対して前記ブラダを前記外向フランジ部にて拘束する硬質材料製のプラグ
を備えていて、液圧ポンプの吐出側通路に配設される液圧ダンパであり、
前記コアにおける前記小径部の先端が中実の半球状に形成されていて、前記ブラダの外側に前記液圧ポンプの吐出脈動が負荷されていない状態では、前記小径部の先端が前記ブラダにおける前記閉塞端部の内壁から離れていて非接触であるとともに、前記小径部の外周が前記ブラダにおける前記円筒状部の内壁から離れていて非接触である液圧ダンパ
に特徴がある。
上記した本発明の実施に際して、前記ブラダの円筒状部は、内径が外径の１／２以下に設定されていることも可能である。
上記した本発明による液圧ダンパにおいては、その使用時において、ブラダの外側に液圧ポンプの吐出脈動（高圧側の液圧変動）が負荷されると、吐出脈動（高圧側の液圧変動）に応じてブラダが空気室に向けて弾性的に圧縮変形する。しかし、ブラダの外側に負荷される吐出脈動が予め設定されている値を超えないときには、ブラダが開口部近傍を除きコアと摩擦係合しないため、摩擦によるヒステリシス損失を最小限にした状態で高圧側の液圧変動を吸収することができる。このため、小さい体積にて大きな液圧変動吸収効果（ダンパ効果）を得ることができる。また、本発明による液圧ダンパにおいては、空気室が液封（密封）状態とされている。このため、ブラダが空気室に向けて弾性的に圧縮変形する際には、空気室がエアバネとして機能し、ブラダの耐圧アップに寄与する。
上記した本発明の実施に際して、前記ブラダの円筒状部は、内径が外径の１／２以下に設定されている場合には、ブラダの外圧による座屈荷重を高めることができて、当該液圧ダンパの耐圧性能を十分に高めることができる。
本発明による液圧ダンパの一実施形態を示す概略的な全体構成図である。 図１示した液圧ダンパの主要構成部材の拡大断面図である。 本発明による液圧ダンパにおけるプラグの他の実施形態を示す図２相当の断面図である。
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１および図２は本発明による液圧ダンパの一実施形態を示していて、この実施形態の液圧ダンパ１００は、ゴム（例えば、エチレン・プロピレンゴム）等の弾性材料製のブラダ１０と、金属（例えば、ステンレス鋼）等の硬質材料製のコア２０と、金属（例えば、ステンレス鋼）等の硬質材料製のプラグ３０を備えていて、プラグ３０にてハウジング（アクチュエータのボディ）４０に組付けられており、液圧ポンプ５０の吐出側通路Ｐｏに配設されている。なお、液圧ダンパ１００の出口側には、絞り６０が設置されていて、液圧ポンプ５０の回転に同期した流量変動が高圧の液圧変動に変換されている。
ブラダ１０は、図２に示したように、一端（図２下方の先端）が閉じ、他端（図２上方の基端）が開口していて、球面状、すなわち、内壁面が半球状の閉塞端部１１を除いて円筒状に形成されており、開口端部１２に環状の外向フランジ部１３を一体的に有している。ブラダ１０の円筒状部１４は、内径が外径の１／２に設定されていて、厚肉に形成されている。なお、円筒状部１４の内径は、外径の１／２以下に設定して実施することも可能である。
コア２０は、ブラダ１０内に挿入される挿入部２１と、ブラダ１０の開口端面に当接する環状の外向フランジ部２２を有している。挿入部２１は、ブラダ１０の開口端部１２内に嵌合されて同開口端部１２を液封する大径部２１ａと、ブラダ１０内にて大径部２１ａからブラダ１０の閉塞端部１１に向けて軸方向に延出してブラダ１０内に空気室Ｒａを形成する徐変径部２１ｂおよび小径部２１ｃを備えている。なお、小径部２１ｃの先端は球面状、すなわち、中実で半球状に形成されていて、ブラダ１０の外側に液圧ポンプ５０の吐出脈動（高圧の液圧変動）が負荷されていない状態では、図示のように、小径部２１ｃの先端がブラダ１０における閉塞端部１１の内壁から軸方向および径方向に所定量離れていて、小径部２１ｃの先端とブラダ１０の閉塞端部１１が非接触であるとともに、コア２０の小径部２１ｃ外周がブラダ１０の円筒状部１４内壁から径方向に所定量離れていて、コア２０の小径部２１ｃ外周とブラダ１０の円筒状部１４内壁が非接触である。このため、当該液圧ダンパ１００の使用時において、ブラダ１０の外側に予め設定されている液圧ポンプ５０の吐出脈動（高圧の液圧変動）が負荷されてブラダ１０が空気室Ｒａに向けて弾性的に圧縮変形しても、小径部２１ｃの先端とブラダ１０の閉塞端部１１が接触しないとともに、コア２０の小径部２１ｃ外周とブラダ１０の円筒状部１４内壁が接触しなくて、ブラダ１０は開口部近傍を除きコア２０と摩擦係合しない。
コア２０における小径部２１ｃの太さ（外径）は、ブラダ１０における円筒状部１４の外圧による座屈荷重（予め解析により求めることができるものである）に基づいて設定されている。このため、ブラダ１０における円筒状部１４の内径（内壁）がコア２０の小径部２１ｃ外周に当接することにより、ブラダ１０における円筒状部１４の座屈変形が規制されている。徐変径部２１ｂは、全体の断面形状が曲線状に形成されているが、中間部分の断面形状を直線状（中間部分を円錐台形状）に形成して実施することも可能である。
プラグ３０は、ブラダ１０の外向フランジ部１３とコア２０の外向フランジ部２２を収容する本体部３１と、コア２０に対してブラダ１０を外向フランジ部１３・２２にて拘束する環状の拘束部３２を備えるとともに、ハウジング４０に固定するための環状段部３３を備えている。なお、拘束部３２では、その一部をかしめることにより、コア２０に対してブラダ１０が拘束されていて、ブラダ１０とコア２０とプラグ３０が一体化されている。また、環状段部３３では、図１に示したように、ハウジング４０の一部がかしめられることにより、プラグ３０がハウジング４０に対して液密的に固定されている。
上記のように構成したこの実施形態の液圧ダンパ１００においては、その使用時において、ブラダ１０の外側に液圧ポンプ５０の吐出脈動（高圧の液圧変動）が負荷されると、高圧の液圧変動に応じてブラダ１０が空気室Ｒａに向けて弾性的に圧縮変形する。しかし、ブラダ１０の外側に負荷される吐出脈動が予め設定されている値を超えないときには、ブラダ１０が開口部近傍を除きコア２０と摩擦係合しないため、摩擦によるヒステリシス損失を最小限にした状態で高圧の液圧変動を吸収することができる。このため、小さい体積にて大きな液圧変動吸収効果（ダンパ効果）を得ることができる。また、この実施形態の液圧ダンパ１００においては、空気室Ｒａが液封（密封）状態とされている。このため、ブラダ１０が空気室Ｒａに向けて弾性的に圧縮変形する際には、空気室Ｒａがエアバネとして機能し、ブラダ１０の耐圧アップに寄与する。なお、ブラダ１０の外側に負荷される吐出脈動が予め設定されている値を超えるときには、ブラダ１０の閉塞端部１１が小径部２１ｃの先端に接触するとともに、ブラダ１０の円筒状部１４内壁がコア２０の小径部２１ｃ外周に接触して、ブラダ１０の圧縮変形がコア２０によって抑制される。
また、この実施形態の液圧ダンパ１００において、ブラダ１０の円筒状部１４は、内径が外径の１／２に設定されていて厚肉に形成されているため、ブラダ１０の外圧による座屈荷重を高めることができて、当該液圧ダンパ１００の耐圧性能を十分に高めることができる。
また、この実施形態の液圧ダンパ１００においては、コア２０の小径部２１ｃが、ブラダ１０における円筒状部１４の外圧による座屈荷重に基づいて設定されていて、ブラダ１０の外側に負荷される吐出脈動が予め設定されている値を超えるとき、ブラダ１０における閉塞端部１１内壁がコア２０の小径部２１ｃ先端に当接するとともに、円筒状部１４の内径ブラダ１０における円筒状部１４の内径（内壁）がコア２０の小径部２１ｃ外周に当接することによりブラダ１０における円筒状部１４の座屈変形が規制されている。このため、コア２０の小径部２１ｃによって、ブラダ１０における円筒状部１４の座屈変形が規制されていて、ブラダ１０の局部的過大変形を防ぐことができる。したがって、当該液圧ダンパ１００の耐久性を高めることができる。
上記した実施形態では、図２に示したように、プラグ３０において拘束部３２の一部をかしめることにより、コア２０に対してブラダ１０を拘束して実施したが、図３に示した実施形態のように構成して実施することも可能である。図３に示した実施形態では、プラグ３０において拘束部（円筒部）３２に拘束リング３４が圧入により嵌合固定されていて、コア２０に対してブラダ１０が抜け止めされている。
１００…液圧ダンパ、１０…ブラダ、１１…閉塞端部、１２…開口端部、１３…外向フランジ部、１４…円筒状部、２０…コア、２１…挿入部、２１ａ…大径部、２１ｂ…徐変径部、２１ｃ…小径部、２２…外向フランジ部、３０…プラグ、３１…本体部、３２…拘束部、３４…拘束リング、４０…ハウジング、５０…液圧ポンプ、６０…絞り、Ｐｏ…吐出側通路、Ｒａ…空気室

Claims (2)

  1. 一端が閉じ他端が開口していて、内壁面が半球状の閉塞端部を除いて円筒状に形成されており、開口端部に環状の外向フランジ部を一体的に有しているゴム等の弾性材料製のブラダと、
    前記ブラダ内に挿入される挿入部と、前記ブラダの開口端面に当接する環状の外向フランジ部を有し、前記挿入部が前記ブラダの前記開口端部内に嵌合されて同開口端部を液封する大径部と、前記ブラダ内にて前記大径部から前記ブラダの前記閉塞端部に向けて軸方向に延出して前記ブラダ内に空気室を形成する徐変径部および小径部を備えている硬質材料製のコアと、
    前記ブラダの前記外向フランジ部と前記コアの前記外向フランジ部を収容し、前記コアに対して前記ブラダを前記外向フランジ部にて拘束する硬質材料製のプラグ
    を備えていて、液圧ポンプの吐出側通路に配設される液圧ダンパであり、
    前記コアにおける前記小径部の先端が中実の半球状に形成されていて、前記ブラダの外側に前記液圧ポンプの吐出脈動が負荷されていない状態では、前記小径部の先端が前記ブラダにおける前記閉塞端部の内壁から離れていて非接触であるとともに、前記小径部の外周が前記ブラダにおける前記円筒状部の内壁から離れていて非接触である液圧ダンパ。
  2. 請求項１に記載の液圧ダンパにおいて、
    前記ブラダの円筒状部は、内径が外径の１／２以下に設定されていることを特徴とする液圧ダンパ。
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